《机械设计基础》课程教学大纲课程名称：机械设计基础课程编码：176101059学分：4学分总学时/课内实践（实验）学时：64/6考核方式：考试课程性质：必修课程课程类型：学科基础课程开课单位：机械工程学院机械设计工程系适应对象：机械电子工程专业、非织造材料与工程专业、纺织工程专业先修课程：工程图学、高等数学、大学物理、工程力学建议教材及参考书：1.教材：《机械设计基础》，杨可桢主编，高等教育出版社，2020年7月第7版2.参考书：《机械原理》，郭卫东主编，机械工业出版社，2022年4月第1版《机械设计》，濮良贵主编，高等教育出版社，2019年7月第10版一、课程教学目标本课程是面向机械电子工程的学科基础必修课，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，了解与本课程有关的国家标准与规范，独立解决复杂工程问题；培养学生具备机械行业道德和强烈的社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。本课程具体教学目标为：目标1.熟悉常用机构的类型、特点及工程应用，掌握平面机构的结构分析、运动分析方法。【支撑机械电子工程专业本科人才培养方案毕业要求1H】目标2.理解机械运转时不平衡和运转速度波动的产生原因，掌握平面机构的简单动力学分析基本原理和方法。【支撑机械电子工程专业本科人才培养方案毕业要求2M】
《机械设计基础》课程教学大纲 课程名称：机械设计基础 课程编码：176101059 学 分：4 学分 总学时/课内实践（实验）学时：64/6 考核方式：考试 课程性质：必修课程 课程类型：学科基础课程 开课单位：机械工程学院机械设计工程系 适应对象：机械电子工程专业、非织造材料与工程专业、纺织工程专业 先修课程：工程图学、高等数学、大学物理、工程力学 建议教材及参考书： 1.教材：《机械设计基础》，杨可桢主编，高等教育出版社，2020 年 7 月第 7 版 2.参考书：《机械原理》，郭卫东主编，机械工业出版社，2022 年 4 月第 1 版 《机械设计》，濮良贵主编，高等教育出版社，2019 年 7 月第 10 版一、课程教学目标 本课程是面向机械电子工程的学科基础必修课，旨在通过理论教学与实践操 作训练，使学生掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的 设计理论和计算方法，了解与本课程有关的国家标准与规范，独立解决复杂工程 问题；培养学生具备机械行业道德和强烈的社会责任感，能够在工程实践中理解 并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 本课程具体教学目标为： 目标 1. 熟悉常用机构的类型、特点及工程应用，掌握平面机构的结构分析、 运动分析方法。【支撑机械电子工程专业本科人才培养方案毕业要求 1H】 目标 2. 理解机械运转时不平衡和运转速度波动的产生原因，掌握平面机构 的简单动力学分析基本原理和方法。【支撑机械电子工程专业本科人才培养方案 毕业要求 2M】
目标3.熟悉常用机构和通用零部件的设计选用流程，掌握平面机构的运动设计和各种通用零部件（含标准件）设计。【支撑机械电子工程专业本科人才培养方案毕业要求3H】目标4.掌握零部件设计应该遵循的基本原则和相应的设计标准，理解机械设计应遵守工程职业道德和规范。【支撑机械电子工程专业本科人才培养方案毕业要求8M】二、课程教学内容及要求(一）第一章绪论1.教学内容：第一节绪论（1）本课程的研究对象和内容（2）本课程在教学中的地位（3）机械设计的基本要求和一般过程2.教学要求：通过本章内容的学习，理解课程的研究对象，掌握机器和机构的共同特征、联系及区别。3.教学重点：机械的概念和特征4．教学难点：构件和零件的区别和联系5.支撑的课程教学目标：目标1（二）第二章平面机构的自由度和速度分析1.教学内容：第一节运动副及其分类（1）运动副的概念（2）运动副的分类第二节平面机构运动简图（1）机构运动简图的定义、作用（2）机构运动简图的规定画法和绘制步骤第三节平面机构的自由度（1）自由度的计算公式（2）机构具有确定运动的条件
目标 3. 熟悉常用机构和通用零部件的设计选用流程，掌握平面机构的运动 设计和各种通用零部件（含标准件）设计。【支撑机械电子工程专业本科人才培 养方案毕业要求 3H】 目标 4. 掌握零部件设计应该遵循的基本原则和相应的设计标准，理解机械 设计应遵守工程职业道德和规范。【支撑机械电子工程专业本科人才培养方案毕 业要求 8M】 二、课程教学内容及要求 （一）第一章 绪论 1. 教学内容： 第一节 绪论 （1）本课程的研究对象和内容 （2）本课程在教学中的地位 （3）机械设计的基本要求和一般过程 2. 教学要求： 通过本章内容的学习，理解课程的研究对象，掌握机器和机构的共同特征、 联系及区别。 3. 教学重点：机械的概念和特征 4. 教学难点：构件和零件的区别和联系 5. 支撑的课程教学目标：目标 1 （二）第二章 平面机构的自由度和速度分析 1. 教学内容： 第一节 运动副及其分类 （1）运动副的概念 （2）运动副的分类 第二节 平面机构运动简图 （1）机构运动简图的定义、作用 （2）机构运动简图的规定画法和绘制步骤 第三节 平面机构的自由度 （1）自由度的计算公式 （2）机构具有确定运动的条件
（3）计算自由度时应注意的事项第四节速度瞬心及其在机构速度分析上的应用（1）速度瞬心的概念（2）速度瞬心的确定（3）速度瞬心法在机构速度分析上的应用2.教学要求：通过本章内容的学习，掌握运动副概念，掌握平面机构简图绘制方法：掌握平面运动机构的自由度计算，掌握机构具有确定运动的条件。掌握速度瞬心的概念，并能用速度瞬心法对平面机构进行速度分析。3.教学重点：运动副和构件的规定符号、机构运动简图的绘制方法；平面机构自由度的计算：速度瞬心的确定，运用速度瞬心法对平面机构进行速度分析4.教学难点：具体机构运动简图的绘制；平面机构自由度的计算、复合铰链、局部自由度、虚约束的概念；运用三心定理确定速度瞬心的位置，运用速度瞬心法对平面机构进行速度分析5.支撑的课程教学目标：目标1（三）第三章平面连杆机构1.教学内容：第一节平面四杆机构的基本型式及其演化（1）平面连杆机构的特点（2）平面连杆机构的基本型式（3）四杆机构的演化（4）多杆机构第二节平面四杆机构的主要工作特性（1）平面四杆机构中存在曲柄的条件（2）急回特性（3）压力角和传动角（4）死点位置第三节平面四杆机构的运动设计（1）图解法设计平面四杆机构（2）解析法设计平面四杆机构
（3）计算自由度时应注意的事项 第四节 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 （1）速度瞬心的概念 （2）速度瞬心的确定 （3）速度瞬心法在机构速度分析上的应用 2. 教学要求： 通过本章内容的学习，掌握运动副概念，掌握平面机构简图绘制方法；掌握 平面运动机构的自由度计算，掌握机构具有确定运动的条件。掌握速度瞬心的概 念，并能用速度瞬心法对平面机构进行速度分析。 3. 教学重点：运动副和构件的规定符号、机构运动简图的绘制方法；平面 机构自由度的计算；速度瞬心的确定，运用速度瞬心法对平面机构进行速度分析 4. 教学难点：具体机构运动简图的绘制；平面机构自由度的计算、复合铰 链、局部自由度、虚约束的概念；运用三心定理确定速度瞬心的位置，运用速度 瞬心法对平面机构进行速度分析 5. 支撑的课程教学目标：目标 1 （三）第三章 平面连杆机构 1. 教学内容： 第一节 平面四杆机构的基本型式及其演化 （1）平面连杆机构的特点 （2）平面连杆机构的基本型式 （3）四杆机构的演化 （4）多杆机构 第二节 平面四杆机构的主要工作特性 （1）平面四杆机构中存在曲柄的条件 （2）急回特性 （3）压力角和传动角 （4）死点位置 第三节 平面四杆机构的运动设计 （1）图解法设计平面四杆机构 （2）解析法设计平面四杆机构
2.教学要求：通过本章内容的学习，掌握铰链四杆机构的基本类型及其演化规律，掌握四杆机构曲柄存在的条件及四杆机构的特性，掌握四杆机构的运动设计方法。3.教学重点：四杆机构的分类与演化，四杆机构主要工作特性：根据简单的条件，图解法设计平面四杆机构4.教学难点：四杆机构主要工作特性；平面四杆机构的运动设计5.支撑的课程教学目标：目标1（四）第四章凸轮机构1．教学内容：第一节凸轮机构的特点、类型与应用（1）凸轮机构的特点与应用（2）凸轮机构的分类第二节凸轮机构的常用运动规律（1）凸轮机构的基本概念（2）从动件的运动规律第三节凸轮轮廓曲线的设计（1）凸轮轮廓曲线的设计原理（2）图解法设计凸轮轮廓曲线（3）解析法设计凸轮轮廓曲线2.教学要求：通过本章内容的学习，掌握凸轮机构的基本概念、从动件的运动规律与选择原则：按给定运动规律设计凸轮轮廓曲线（包括图解法和解析法）：凸轮机构基本尺寸的确定等。3.教学重点：凸轮机构的分类与应用，凸轮机构的基本概念、常用运动规律及其选择原则，根据凸轮机构的运动规律，基于运动反转法原理设计凸轮轮廓曲线4.教学难点：凸轮机构的基本概念、常用运动规律及其选择原则；基于运动反转法原理设计的凸轮机构的运动设计5.支撑的课程教学目标：目标1
2. 教学要求： 通过本章内容的学习，掌握铰链四杆机构的基本类型及其演化规律，掌握四 杆机构曲柄存在的条件及四杆机构的特性，掌握四杆机构的运动设计方法。 3. 教学重点：四杆机构的分类与演化，四杆机构主要工作特性；根据简单 的条件，图解法设计平面四杆机构 4. 教学难点：四杆机构主要工作特性；平面四杆机构的运动设计 5. 支撑的课程教学目标：目标 1 （四）第四章 凸轮机构 1. 教学内容： 第一节 凸轮机构的特点、类型与应用 （1）凸轮机构的特点与应用 （2）凸轮机构的分类 第二节 凸轮机构的常用运动规律 （1）凸轮机构的基本概念 （2）从动件的运动规律 第三节 凸轮轮廓曲线的设计 （1）凸轮轮廓曲线的设计原理 （2）图解法设计凸轮轮廓曲线 （3）解析法设计凸轮轮廓曲线 2. 教学要求： 通过本章内容的学习，掌握凸轮机构的基本概念、从动件的运动规律与选择 原则；按给定运动规律设计凸轮轮廓曲线（包括图解法和解析法）；凸轮机构基 本尺寸的确定等。 3. 教学重点：凸轮机构的分类与应用，凸轮机构的基本概念、常用运动规 律及其选择原则，根据凸轮机构的运动规律，基于运动反转法原理设计凸轮轮廓 曲线 4. 教学难点：凸轮机构的基本概念、常用运动规律及其选择原则；基于运 动反转法原理设计的凸轮机构的运动设计 5. 支撑的课程教学目标：目标 1
（五）第五章齿轮机构1.教学内容：第一节齿轮机构的特点和类型（1）齿轮机构的特点（2）齿轮机构的分类第二节齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓（1）齿廓啮合基本定律（2）渐开线及其性质（3）渐开线齿廓的啮合特点第三节渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸（1）渐开线直齿圆柱齿轮基本知识（2）渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数（3）标准直齿轮的几何尺寸计算第四节渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动（1）渐开线直圆柱齿轮传动的正确啮合条件（2）齿轮传动的无侧隙啮合及标准齿轮的安装（3）渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件第五节渐开线齿廓的展成加工及根切现象（1）轮齿的加工方法（2）渐开线齿廓的根切现象第六节变位齿轮（1）齿轮的变位原理（2）直齿圆柱变位齿轮机构的基本尺寸（3）变位齿轮传动的类型第七节平行轴斜齿圆柱齿轮机构（1）斜齿轮齿廓曲面的形成和啮合特点（2）斜齿圆柱齿轮的基本参数（3）平行轴斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算（4）平行轴斜齿轮传动的啮合传动（5）斜齿圆柱齿轮的当量齿数（6）斜齿圆柱齿轮传动的特点
（五）第五章 齿轮机构 1. 教学内容： 第一节 齿轮机构的特点和类型 （1）齿轮机构的特点 （2）齿轮机构的分类 第二节 齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓 （1）齿廓啮合基本定律 （2）渐开线及其性质 （3）渐开线齿廓的啮合特点 第三节 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸 （1）渐开线直齿圆柱齿轮基本知识 （2）渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数 （3）标准直齿轮的几何尺寸计算 第四节 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 （1）渐开线直圆柱齿轮传动的正确啮合条件 （2）齿轮传动的无侧隙啮合及标准齿轮的安装 （3）渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件 第五节 渐开线齿廓的展成加工及根切现象 （1）轮齿的加工方法 （2）渐开线齿廓的根切现象 第六节 变位齿轮 （1）齿轮的变位原理 （2）直齿圆柱变位齿轮机构的基本尺寸 （3）变位齿轮传动的类型 第七节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 （1）斜齿轮齿廓曲面的形成和啮合特点 （2）斜齿圆柱齿轮的基本参数 （3）平行轴斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算 （4）平行轴斜齿轮传动的啮合传动 （5）斜齿圆柱齿轮的当量齿数 （6）斜齿圆柱齿轮传动的特点